三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法及制得的模塑料颗粒与流程

本发明涉及塑料加工领域，具体而言，涉及一种三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法及制得的模塑料颗粒。
背景技术：
：氨基模塑料主要包括脲醛塑料和三聚氰胺甲醛塑料，二者使用的基材分别为尿素、甲醛和三聚氰胺、甲醛，分别含有两个氨基和三个氨基，因此统称为氨基模塑料。三聚氰胺甲醛模塑料是三聚氰胺与甲醛加成和缩聚合为三聚氰胺甲醛树脂，加上填料、颜料、固化剂、脱模剂等辅助材料合成的一种热固性塑料，其加工特征无论采用何种成型方法，均需要加工模具，因此称为模塑料。三聚氰胺甲醛模塑料在耐热性、耐水性和电气性能等方面更优于脲醛模塑料，是脲醛模塑料发展的升级版。然而，三聚氰胺甲醛模塑料的性质比较活泼，制造后实际上在气温较高时分子量还在缓慢上升，因此，需要在低温条件下储存，三聚氰胺甲醛模塑料的高活性首先对粉状模塑料的稳定性提出了挑战。再加上固化剂的不稳定性，为加快加工成型速度，通常会加入要升华的固化剂，在温度较高的夏季，很难保证三聚氰胺甲醛模塑料在三个月内不丧失流动性。并且，由于三聚氰胺甲醛模塑料的平均分子量大于脲醛模塑料，三聚氰胺甲醛模塑料的造粒难度加大。三聚氰胺甲醛模塑料的造粒在国际上有两种工艺，第一种工艺是日本松下电工的冷轧工艺：即将粉料经过冷辊施压挤成片，然后再破碎成粒，得到的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒外部毛糙，由于上述冷轧工艺是单纯靠压力挤，颗粒不牢固，运输过程中会产生破碎。第二种工艺是螺杆挤出后辊轧成片，然后再破碎整粒得到全粒状产品，这种工艺主要有意大利凯米、英国BIP等，这种工艺得到的粒状产品两侧扁平，周围呈圆形或椭圆形。但三聚氰胺甲醛模塑料的平均分子量较大，粘度较大，对螺杆挤出造成一定难度，且高温挤出会影响三聚氰胺甲醛模塑料的流动性等性能。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供一种三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法，通过离心湿法造粒的方式，利用离心作用形成12目至60目的圆形颗粒，颗粒牢固不易破碎，且能保持原有的三聚氰胺甲醛模塑料的品质和加工性能，且粒径小的颗粒作为填充相可以在应用时填充于粒径相对较大的颗粒之间，提高塑料的综合性能；并且所述方法能大规模的形成生产力。本发明的第二目的在于提供一种所述造粒方法制得的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒，所述颗粒表面光滑，粒度介于12目至60目之间，小粒径和相对较大的粒径的颗粒的性能互相增强补充，使得储存期限可达六个月能保证材料的性能，不会丧失流动性等。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法，包括如下步骤：a)向三聚氰胺甲醛模塑料的粉体喷粘结剂，进行离心造粒，得到湿粒；b)将湿粒干燥、整粒、分筛、混合冷却，得到三聚氰胺甲醛模塑料颗粒。优选的，将粉状三聚氰胺甲醛模塑料进行气固分离，收集固相粉体。收集固相粉体后进行离心造粒，气固分离还可以避免灰尘。本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法，通过离心湿法造粒的方式，利用离心作用形成12目至60目的颗粒，颗粒牢固不易破碎。现有技术中，由于三聚氰胺甲醛模塑料的分子量大，造粒难度大，而本发明在保证三聚氰胺甲醛模塑料稳定性的前提下，用湿法造粒制造得到颗粒状的三聚氰胺甲醛模塑料。三聚氰胺甲醛模塑料在受湿后的粘度远远大于脲醛模塑料，脲醛模塑料可以在Buss捏合机中进行缩聚、混合、真空脱水，得到的干燥粒子如未脱壳的稻谷大小，而三聚氰胺甲醛模塑料在Buss捏合机中无法进行制造，由于粘度过大而结成大团，其间又无切碎装置，会导致混合失败。优选的，所述步骤a)中离心造粒的离心转速为250-350rpm/min。按照上述的离心造粒的离心转速，能够在保证离心造粒机的工作电流在120A-180A的合理范围内，且不发出噪音的前提下，使离心造粒得到的颗粒尺寸介于0.2-1.4mm；并且，粒径小的颗粒作为填充相可以在应用时填充于粒径相对较大的颗粒之间，提高塑料的综合性能。优选的，所述粘结剂与固相粉体的质量比为1﹕(40-60)。更优选的，所述粘结剂与固相粉体的质量比为1﹕50。优选的，所述粘结剂包括阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙烯醇中的一种或多种。优选的，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种混合。优选的，将粘结剂配制成水溶液喷于固相粉体的表面。优选的，所述聚乙烯醇的分子量不超过1000。更优选的，所述聚乙烯醇的分子量为400-1000。阿拉伯胶是一种安全无害的增稠剂，是在空气中自然凝固而成的树胶，是分子量为22-30万的高分子电解质，无臭、无味、易燃，在水中可逐渐溶解而呈酸性的粘稠状液体，溶解度约50％。羧甲基纤维素钠属于阴离子型纤维素醚类，外观为白色或微黄色絮状纤维状粉末或白色粉末，无臭、无味、无毒，易溶于水，形成具有一定粘度的透明溶液。溶液为中性或微碱性，有吸湿性，对光热稳定。羧甲基纤维素钠可形成高粘度的胶体、溶液，有粘着、增稠、流动、乳化分散、悬浊等特性。烷基酚聚氧乙烯醚是一种聚氧乙烯型非离子表面活性剂，性质稳定，耐酸碱且成本低廉。烷基酚聚氧乙烯醚具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤的作用。聚乙烯醇易溶于水，不溶于有机溶剂，溶于水后具有较高的粘度，具有粘着、增稠等特性。优选的，所述粘结剂的水溶液的浓度为3％-6％。优选的，所述粘结剂为烷基酚聚氧乙烯醚。更优选的，所述粘结剂的水溶液的质量浓度为3％-4％。进一步优选的，所述粘结剂的水溶液的质量浓度为3％。按照上述的粘结剂的浓度，粘结剂的水溶液的粘度适宜，使离心造粒得到的颗粒尺寸介于0.2-1.4mm，提高塑料的综合性能。优选的，所述步骤b)中通过平板干燥的方式将湿粒干燥。更优选的，所述平板干燥的走速为20-60cm/min，所述平板干燥的热风温度为70-80℃。将湿粒由造粒机底部通过绞龙输送至摆式布料器，然后均匀地加入平板干燥器的加料斗内，平板干燥器按照上述走速前进，热风由蒸汽加热空气达到上述设定的温度，由湿粒的顶部吹入进行干燥，最后进行冷却，完成颗粒的干燥，上述的干燥温度在保证干燥的基础上，不会对颗粒造成影响。生产能力可达到1000-1500kg/h。优选的，所述步骤b)中整粒后分筛收集尺寸为10目至80目的颗粒混合冷却，得到三聚氰胺甲醛模塑料颗粒。更优选的，收集12-60目的颗粒混合冷却，得到三聚氰胺甲醛模塑料颗粒。优选的，所述步骤b)中整粒后分筛，尺寸大于10目的颗粒重新整粒，尺寸小于80目的颗粒重新离心造粒。更优选的，尺寸大于12目的颗粒重新整粒，尺寸小于60目的颗粒重新离心造粒。本发明还提供了一种所述三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法制得的三聚氰胺甲醛模塑料颗粒。优选的，所述模塑料颗粒的粒度为12目至60目。本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒，表面光滑，粒度介于12目至60目之间，小粒径和相对较大的粒径的颗粒的性能互相增强补充，提高三聚氰胺甲醛模塑料的综合性能。所述造粒方法得到的全颗粒材料，适用于国内外用于圧缩成型和注射成型两种加工形式，制品表面桔皮纹清晰细腻，光泽度高，所有参数均达到GB/T13454.3-2013粉状三聚氰胺甲醛模塑料的第三部分选定模塑料中的要求。并且，相较于粉状三聚氰胺甲醛模塑料，本发明制备得到的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒储存性能和加工性能稳定，不易破碎，储存期限可达六个月会保证材料的性能，不会丧失流动性等。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法，为三聚氰胺甲醛模塑料提供了一种新的造粒方法，通过离心湿法造粒的方式，利用离心作用形成12目至60目的颗粒，且颗粒牢固不易破碎；(2)本发明在保证三聚氰胺甲醛模塑料稳定性的前提下，用湿法造粒得到颗粒状的三聚氰胺甲醛模塑料，克服现有技术中由于三聚氰胺甲醛模塑料的分子量大，造粒难度大的问题；(3)本发明通过离心造粒的条件及粘结剂的种类和浓度的限定，得到粒度介于0.2-1.4mm之间的三聚氰胺模塑料颗粒，且满足标准中对模塑料的各种要求；(4)本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒，表面光滑，适用于国内外用于圧缩成型和注射成型两种加工形式，制品表面桔皮纹清晰细腻，光泽度高，所有参数均达到GB/T13454.3-2013粉状三聚氰胺甲醛模塑料的第三部分选定模塑料中的要求；(5)相较于粉状三聚氰胺甲醛模塑料，本发明制备得到的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒储存性能和加工性能稳定，不易破碎，储存期限可达六个月会保证材料的性能，不会丧失流动性等。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法的流程示意图；图2为本发明实施例的旋风除尘一体机的结构示意图。附图标记：1-壳体；2-布袋；3-布袋盖；4-基体支承座；5-计量电子元件；6-搅拌桨轴；7-搅拌桨；11-粉状物料进口；12-粉体出口；21-气相出口。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。请参阅图1，其是本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法的流程示意图，本发明实施例所述的三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法，包括如下步骤：a)将粉状三聚氰胺甲醛模塑料进行气固分离，收集固相粉体；向固相粉体喷粘结剂，固相粉体吸湿后进行离心造粒，得到湿粒；b)将湿粒干燥、整粒、分筛、混合冷却，得到三聚氰胺甲醛模塑料颗粒。具体的，将粉状三聚氰胺甲醛模塑料通过旋风除尘一体机进行气固分离。请参阅图2，其是本发明实施例所述的旋风除尘一体机的结构示意图。所述旋风除尘一体机包括壳体1、布袋2、布袋盖3、基体支承座4、计量电子元件5、搅拌桨轴6、搅拌桨7。所述布袋2作为布袋除尘区设置于壳体1上方，布袋盖3盖合于布袋2上方，避免灰尘逸出。所述壳体1侧面设置有粉状物料进口11，底部设置有粉体出口12，所述布袋2侧面顶部设置有气相出口21。粉状三聚氰胺甲醛模塑料通过粉状物料进口11进入旋风除尘一体机，气相细粉经一体机进入布袋2，再由布袋2进行分离，细粉经过布袋2落回壳体1，气相由气相出口21排出。落入壳体1中的粉体由设置于基体支承座4下方的计量电子元件5检测重量，到预设重量后，停止从粉状物料进口11进料，并打开粉体出口12，使粉体落入造粒机中进行造粒。按预设重量的固相粉体进入造粒机后，盖上造粒机盖，逐步向造粒机中的固相粉体喷预先配制好的粘结剂的水溶液，待造粒机中的固相粉体吸湿后逐步开始结团，此时开启造粒机的切料刀切料，粉料不断被切小，又不断包覆上新的粉料，又不断切小，由于造粒机的离心力使小颗粒结成结实的大小不一的湿粒，且颗粒密度化均匀化。造粒机的批量为200kg-300kg，可实现批量化生产。将湿粒由造粒机底部排出，可通过绞龙的输送至摆式布料器，通过摆式布料器将湿粒均匀地加入平板干燥器的加料斗内，平板干燥器按照20-60cm/min的走速前进，热风是由蒸汽加热空气达到70-80℃，由平板干燥器的顶部吹向湿料对湿料进行干燥，使其含水量为3.7±0.2％，干燥结束后进行冷却，完成对湿粒的干燥。本发明实施例的平板干燥器的生产能力可达到1000-1500kg/h。将湿粒干燥后加入整粒机中进行整粒，所述整粒机的工作电流为18A-32A，将颗粒表面毛糙的轮廓磨成光滑的大小不一的圆状粒子，在整粒后颗粒尺寸会进一步有所减少。整粒后的粒子经振动筛分为三部分，少部分粗粒，如颗粒尺寸大于12目的颗粒送入整粒机中重新整粒后再进行分筛；少部分细粉，如颗粒尺寸小于60目的颗粒通过旋风除尘一体机进入造粒机重新离心造粒；而大部分的颗粒，颗粒尺寸为12目至60目的颗粒进入混合器混合处理。将大小不一的颗粒尺寸为12目至60目的颗粒送入混合器中，一边充分混合，一边将混合摩擦产生的热量通过混合器的夹套通冷却水转移走，混合均匀后出料包装。包装可采用自动包装，经所述造粒工艺得到的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒由混合器下端出口真空吸出，由自动包装机进行计重成25kg/袋后装入袋内，封口后由运输带集中到机械手处在托板上码堆成架，可一吨一架，再由叉车运到仓库制定地点。其中，对粘结剂的种类和浓度、造粒机的离心的转速进行了进一步试验。所述粘结剂为阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙烯醇中的一种或多种。所述粘结剂与固相粉体的质量比为1﹕(40-60)，优选为1﹕50。首先，将阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、辛烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙烯醇(PVA-800)各自分别配制成质量浓度为9％、8％和7％三种浓度的水溶液，按照粘结剂(不算水溶液中的水的量)与固相粉体的质量比为1﹕50，在相同的250rpm/min的离心转速的条件下进行造粒，比较造粒后的颗粒最大粒径和最小粒径，得到表1的测试结果。表1不同浓度的不同粘结剂的水溶液对粒径的影响由上表1中可知，阿拉伯胶和聚乙烯醇的粘度相对偏高，作为粘结剂在三聚氰胺甲醛模塑料的造粒工艺中不如羧甲基纤维素钠和烷基酚聚氧乙烯醚作为粘结剂得到的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒尺寸好。由于质量浓度为9％、8％和7％的羧甲基纤维素钠水溶液和烷基酚聚氧乙烯醚水溶液，通过所述造粒方法造出的颗粒偏大，为获得粒径更优的颗粒，对羧甲基纤维素钠和烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液的浓度进一步改进，分别为6％、5％、4％和3％，在相同的250rpm/min的离心转速的条件下进行造粒，比较造粒后的颗粒最大粒径和最小粒径，得到表2的测试结果。表2不同浓度的不同粘结剂的水溶液对粒径的影响由上表中可知，烷基酚聚氧乙烯醚作为粘结剂，其水溶液的质量浓度为3％时，颗粒尺寸介于0.3-1.2mm之间，具有优异的综合性能。而当浓度进一步降低时，由于粘结剂浓度过低，造粒时成粒比例低，无法满足生产要求。因而，经过上述试验，粘结剂以烷基酚聚氧乙烯醚最优，其水溶液的质量浓度为3％时最优。本发明实施例对造粒机的离心的转速进行了试验。理论上，转速越高，粒径越小，密度相对高，但同时电机的工作电流也要提高，甚至要增大电机功率才能实现，同时高速旋转也会产生噪音。根据上述的粘结剂的种类和浓度的条件，粘结剂采用烷基酚聚氧乙烯醚，其水溶液的质量浓度为3％时，测试造粒机的离心转速，以使造粒机在合理的工作电流的条件下，且不发出噪音的前提下，使离心造粒得到的颗粒尺寸满足条件。将造粒机的离心转速设定为200rpm/min、250rpm/min、300rpm/min和350rpm/min四个转速进行试验，测试结果见下表3。表3造粒机不同的离心转速对颗粒尺寸的影响转速(rpm/min)最大粒径(mm)最小粒径(mm)最大负荷(A)2001.60.51052501.40.41203001.20.31503501.10.2180由表3得知，200rpm/min的离心转速太低，造粒粒径偏大，而在250-350rpm/min的转速造粒得到的颗粒尺寸即可满足要求，且造粒机可以在合理的电流下工作，且不发出噪音。相对于现有技术，本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的造粒方法，通过离心湿法造粒的方式，利用离心作用形成12目至60目的颗粒，颗粒牢固不易破碎，且能保持原有的三聚氰胺甲醛模塑料的品质和加工性能，且粒径小的颗粒作为填充相可以在应用时填充于粒径相对较大的颗粒之间，提高塑料的综合性能；并且所述方法能大规模的形成生产力。本发明的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒，表面光滑，粒度介于12目至60目之间，小粒径和相对较大的粒径的颗粒的性能互相增强补充，提高三聚氰胺甲醛模塑料的综合性能。所述造粒方法得到的全颗粒材料，适用于国内外用于圧缩成型和注射成型两种加工形式，制品表面桔皮纹清晰细腻，光泽度高，所有参数均达到GB/T13454.3-2013粉状三聚氰胺甲醛模塑料的第三部分选定模塑料中的要求。并且，相较于粉状三聚氰胺甲醛模塑料，本发明制备得到的三聚氰胺甲醛模塑料的颗粒储存性能和加工性能稳定，不易破碎，储存期限可达六个月会保证材料的性能，不会丧失流动性等。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。当前第1页1 2 3